TB5钛合金板材冷变形及退火过程结构演变和力学性能研究
Study on the Texture Evolution and Mechanical Properties of TB5Titanium Alloy Plates during Cold Rolling and Subsequent Annealing
TB5钛合金(Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al)是美国空军开发的新型亚稳p钛合金。该合金具有良好的铸造性能和冷成型性能,可以加工成板材、带材和管材等形式的成品,其缺点是弹性模量低,冷变形时回弹大,各向异性较强。本文采用OM、XRD和EBSD等分析方法对TB5合金板材采用不同冷轧及退火工艺过程中,织构、组织演变规律及其对力学性能的影响进行了研究。研究结果表明,板材原始组织为典型的p等轴晶粒,晶粒尺寸在60μm左右。经过冷轧变形量分别为50%、60%、70%和80%的冷轧变形后,晶粒沿着轧制方向伸长,长度超过200μm。冷轧后的合金板材在800℃下进行退火处理,保温5min,即开始发生再结晶,保温15min再结晶完成。采用单向冷轧,冷轧变形量为50%、60%、70%和80%,都形成以{113}<332>和{112}<111>为主,{001}<110>为辅的冷轧织构。一次换向冷轧,冷轧变形量由50%增加到70%,形成的冷轧织构主要为{112}<111>和{113}<332>。两次换向冷轧,形成冷轧织构主要是{001}<110>。冷轧后的合金板材经过800℃退火处理,所形成的退火织构主要是{113}<121>和{113}<332>,与原始固溶态合金板材织构类型一致。板材经单向冷轧,冷轧变形量由50%增加至80%,抗拉强度由1050MPa增加到1180MPa,屈服强度由950MPa增加至1110MPa,延伸率从9.2%降低至5.2%。一次换向冷轧,冷轧变形量由50%增加至70%,抗拉强度从1060MPa增加至1125MPa,屈服强度由957MPa增加至990MPa,延伸率由9.5%降低至6.5%。二次换向,冷轧变形量为70%,抗拉强度为1100MPa,屈服强度为980MPa,延伸率为7.0%。板材冷轧后再进行退火处理,抗拉强度和屈服强度都出现显著的降低,延伸率出现显著的增加。单向冷轧后退火,抗拉强度范围是740-795MPa,屈服强度范围是705-740MPa,延伸率范围是21.2%-28.2%。一次换向冷轧后退火,抗拉强度范围在777-785MPa,屈服强度范围是725-742MPa,延伸率范围是22.2%-28.0%。二次换向冷轧后退火,合金板材的抗拉强度范围在785-792MPa,屈服强度范围是728-740MPa,延伸率范围是19.2%-21.5%。
- 作者：
- 胡光山
- 学位授予单位：
- 北京有色金属研究总院
- 专业名称：
- 材料科学与工程
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2012年
- 导师姓名：
- 叶文君
- 中图分类号：
- TG156.2
- 关键词：
- 钛合金；冷变形；织构；力学性能
- titanium alloy；cold deformation；texture；mechanical property